Distribuované systémy a počítačové sítě

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra měření

Anotace:

Předmět je věnován technologiím přenosu dat v distribuovaných systémech, jsou uvedeny základní principy a jejich aplikace. Je představen referenční model ISO/OSI, uvedeny základní vlastnosti a parametry fyzických (metalického, optického a rádiového) komunikačních kanálů. Dále je představena teorie informace a její základní aplikace v oblasti přenosu dat. Jsou vysvětleny základní termíny a modely z oblasti datové komunikace, popsány základní technologie pro sběr a přenos dat a druhá polovina předmětu je věnována podrobnému seznámení s široce rozšířenými technologiemi distribuovaných systémů (Ethernet, WiFi, Bluetooth, ZigBee ...). V závěru jsou podrobně popsány základní funkční principy protokolů rodiny TCP/IP.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A4B38DSP

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod, definice základních pojmů, model ISO/OSI, funkce vrstev

2. Metalické,optické a bezdrátové fyzické médium, typy, vlastnosti, aplikační parametry

3. Analogové a digitální modulace, principy, vlastnosti, využití

4. Metody přístupu ke sdílenému médiu a jejich charakteristiky, typy datových přenosů, sdílení kapacity kanálu, fyzické a logické topologie DS

5. Kódování (kanálové, detekce a opravy chyb, šifrování )

6. Počítačové sítě (především IEEE 802.3), varianty, aktivní prvky, zajištění determinismu

7. Průmyslové distribuované systémy - vybrané standardy a jejich vlastností

8. Bezdrátové sítě I (IEEE 802.11, IEEE 802.16)

9. Bezdrátové sítě II (IEEE 802.15, ZigBee, Bluetooth, RFID)

10. Modemy (PSTN, xDSL, GSM, PLC, kabelové, rádiové) a jejich aplikace v DS

11. Propojování distribuovaných systémů, směrování v lokálních sítích, metody řízení datového toku

12. Základy TCP/IP (ARP, RARP, DNS)

13. Protokoly relační a prezentační vrstvy

14.Aplikace distribuovaných systémů (datové a komunikační sítě, řídicí systémy, geograficky rozsáhlé systémy sběru dat, sítě ve vozidlech a letadlech)

Osnova cvičení:

1. Úvodní cvičení, bezpečnost, seznámení s úlohami.

2. Modemová komunikace

3. Frekvenční spektra modulovaných signálů.

4. Měření parametrů optických vláken.

5. Sběrnice RS 485.

6. Modulární optický telemetrický systém.

7. Digitální modulace pro bezdrátové sítě.

8. Predikce a ověření pokrytí signálu bezdrátových senzorových sítí.

9. Distribuovaný systém CAN.

10. Přenos dat po napájecí síti.

11. Simulace přenosového kanálu v prostředí Matlab.

12. Ověření vlastností sítě ZigBee.

13. Deterministická komunikace v sítích Ethernet.

14. Zhodnocení cvičení, zápočty.

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Halsall, F.: Data Communications, Computer Networks and Open Systems, Adison Wesley 1996, ISBN 978-0201422931

[2] Elsenpeter, R.C.: Optical Networking, McGraw-Hill 2001, ISBN 978-0072193985

[3] Sohraby, K.: Wireless. Sensor Networks: Technology, Protocols and Applications, John Wiley & Sons 2007, ISBN 978-0471743002

Poznámka:

rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6l

Další informace:

http://measure.feld.cvut.cz/vyuka/predmety/A4B38DSP

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: